Lave gress og lyngarter har dominert på den arktiske tundraen, men nå har nye, høyere plantearter sakte tatt over.
Foto: Annika Hofgaard / NINA.
Ved å klynge seg sammen nær bakken, trosser lave gress og lyngarter de harde forholdene i Arktis. Denne strategien har ført til at planter som er bare noen få centimeter høye har dominert plantelivet i Arktis. Nå har imidlertid nye, høyere plantearter gradvis tatt over i det kjølige nabolaget, rapporterer en internasjonal forskergruppe med nesten 130 biologer i går i Nature.
Forskergruppen var ledet av forskere fra tyske Senckenberg Biodiversity and Climate Research Centre og tyske Centre for Integrative Biodiversity Research (iDiv). De har analysert det mest omfattende datasettet som finnes for planter på den arktiske tundraen. Studien involverte nesten 120 tundralokasjoner i arktiske og alpine områder av Alaska, Canada, Island, Skandinavia og Sibir.
– Å bruke et så stort antall lokasjoner som har vært overvåket over lang tid, noen av lokasjonene i over 20 år, har gjort det mulig å finne statistisk sikre trender for utviklingen. Dette er ikke like lett ved analyser av f.eks. data fra bare de Skandinaviske lokasjonene, sier Annika Hofgaard, NINA, som er en av forskerne bak artikkelen.
– Den økte høyden vi observerte gjaldt ikke bare for noen få områder, men omtrent over alt, sier hovedforfatter Dr. Anne Bjorkman, som nå jobber ved Senckenberg Biodiversity and Climate Research Centre og som utførte studien ved forskningssenteret iDiv, University of Edinburgh og Aarhus University.
Økt temperatur årsaken
Forskerne identifiserte økte temperaturer som den underliggende årsaken. Temperaturene i Arktis har økt med omtrent 1 oC på sommeren, og 1,5 oC på vinteren i løpet av de siste tre tiårene som dekkes av studien. Dette er noen av de raskeste oppvarmingshastighetene på kloden.
– For Skandinavia, hvor det i tillegg til temperaturendringer også har vært store endringer i beitebruken, blir vegetasjonsendringene særlig tydelige, sier Hofgaard.
Nye arter
En detaljert analyse viste at ikke bare vokser individuelle planter seg høyere ved varmere temperaturer, men plantesamfunnet har også endret seg.
– Høyere plantearter, enten fra varmere «lommer» på tundraen, eller fra sørligere eller lavereliggende områder, har spredt seg på tundraen, sier Dr. Nadja Rüger, en forsker ved iDiv og Leipzig University som er en av medforfatterne av artikkelen.
Endringen fortsetter
Endringen er langt fra over, understreker Bjorkman:
– Hvis høyere planter fortsetter å spre seg med den nåværende hastigheten, kan høyden av plantesamfunnene øke med 20-60 % innen slutten av dette århundret.
Forskerne fant overraskende nok ikke bevis for at denne invasjonen av høye planter fører til en nedgang av lavere arter på nåværende tidspunkt.
Utslipp av klimagasser fra en tinende tundra
Arktiske områder har vært i fokus for klimaforskning lenge, blant annet fordi permafrosten under tundravegetasjonen inneholder mellom en tredjedel og halvparten av verdens karbon i jord. Når permafrosten tiner, kan drivhusgasser slippes ut. En økning i høyere planter kan akselerere denne prosessen, siden høyere planter fanger mer snø på vinteren. Snøen isolerer den underliggende bakken, og hindrer den i å fryse like raskt og dypt på vinteren.
– Særlig vil økt frekvens og høyere planter av forvedete planter som lyng- og buskarter få stor betydning for mengden og varigheten av isolerende snø om vinteren, sier Hofgaard.
– Selv om det fortsatt er mye som er usikkert, kan høyere tundraplanter være en driver for klimaendringer, både i Arktis og for hele kloden, konkluderer Bjorkman.
Endring i vanntilgang også viktig
Forskerne fant at seks andre mål, som størrelsen og nitrogeninnholdet i bladene, ikke viste noen konsistent endring i løpet av de siste 30 årene. Disse andre plantekarakteristikkene var sterkt påvirket av nivået av fuktighet, i tillegg til temperatur.
Forskerne konkluderer med at hvordan hele plantesamfunnet responderer på klimaendring vil avhenge av hvorvidt tundraen blir våtere eller tørrere på sikt.
– For å forutsi hvordan plantesamfunnene på tundraen vil reagere i framtiden, må vi ikke bare ta høyde for endringer i temperatur, men også i vanntilgang. Hvis nedbør eller vannsyklusen endrer seg, eller tidspunktet for snøsmelting forskyves, kan det ha alvorlige konsekvenser for tundravegetasjonen, sier Rüger.
Les artikkelen: Plant functional trait change across a warming tundra biome.
Kontaktperson i NINA: Annika Hofgaard